新技术在城市污水处理中的应用

摘 要 近年来，随着时代的发展以及科学技术的不断进步，传统的城市污水处理系统也在不断的更新换代，逐步被一些新技术所取代，其中应用最为广泛的就是OPC技术。文章以OPC技术作为主要的研究对象，通过OPC技术的概述、城市污水处理的流程、OPC技术的系统构成三个方面对研究对象进行进一步的探讨和分析。

关键词 OPC技术；城市；污水；处理

中图分类号：X70 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）09-0082-01

从当前的情况来看，独立分散的传统继保装置在城市污水处理系统的监控设备中使用的比较多。对污水处理现场设备的信息数据采集，基本上使用的都是由厂家来编写的驱动程序。尽管那些驱动程序能够有针对性的优化读取专门的硬件，可是一旦要把各个厂家的硬件集成的时候，这些不同的软硬件之间就很容易产生一些数据冲突，同时在对城市的污水进行处理的过程中，需要使用很多结构比较复杂的机械设备，维护工作量非常大，不方便对整个处理系统进行调度、监控以及统一管理。而OPC技术的使用可以有效的解决很多难题。

1 关于OPC技术的概述

伴随工业自动化以及过程控制的逐步发展，污水处理系统的厂商希望可以把各个厂家的各种软件以及硬件设备集成起来，进而完成不同设备间的相互操作。而在实际当中各个厂家的软件以及硬件都有着不一样的协议和标准存在，厂家对这些协议以及标准享有专权，很难完成处理系统的无缝集成。在这样的状况之下，OPC技术出现了，该技术同时也成为了一种工业标准，它还为工业环境当中的信息交互提供了一个标准化并且统一化的软件接口，大大改善了客户被动的局面。

正因为OPC技术软件接口的基础是DCOM以及COM技术，所以，当设备的操作系统是基于DCOM以及COM技术时，才可以应用OPC的接口方式。OPC技术严格按照面向对象的基本原则，把一个应用程序当成一个对象封闭起来，只是把接口露出来，之后客户会统一对这个方法进行调用，确保了软件的透明性，进而让客户彻底从开发中分离出来。另外，OPC技术对接口的函数进行了规范，无论现场的设备以什么样的形式来存在，客户都可以用统一的方法去进行访问，充分实现处理系统的开放特性。

OPC技术的核心是该技术提供了一个非常高效的通信机制，它不关心信息数据的实际类型，关心的是现场信息数据的存取方法，它为工控软件提供了一个相对统一的存取现场信息数据的方法。

2 城市污水处理的流程

污水处理其实就是使用一些不同的办法，把污水当中含有的污染物分离出来，或者把它转化成无危害的物质，进而实现污水净化的整个过程。

污水处理工艺分为两个级别，一级处理和二级处理。

一级处理的原理是通过物理手段将悬浮物和部分有机物取出，详细的处理流程是污水通过管网进入迸水控制井，从而有效的控制了污水量和水质，也使整个污水处理过程平稳顺畅；接下来经过粗、细格栅截阻流过的污水，可以取出污水中粗大的悬浮物；然后污水流到了沉砂池，此时以重力分离原理为理论依据，从污水中将砂粒、矿渣等较大的无机颗粒与之分离，同时沉砂由吸砂机吸出，传送到砂水分离器。而设置沉砂池是为了后续工序不被污水中的沙砾损害，沉砂池可以直接过滤污水中的沙砾，下一步进入二级处理。

一级处理是为二级处理做铺垫，二级处理的原理是以物化法为手段将污水中的胶体及溶解性物质去除，二级处理主要利用CASS池，其中包括厌氧池、好氧池和沉淀池，采用T艺生化处理，处理流程是使一级处理过的污水流入厌氧区进行厌氧处理，厌氧处理的原理是污水中的有害物质被厌氧池中的污泥吸收，而后污水流入好氧池，好氧池内的活性污泥与利于微生物生长得的氧气混合成混合液，其中氧气由鼓风机提供；混合液流到曝气池，经过不间断的、充足的曝气，曝气有两个作用，一是促使活性污泥处于悬浮状态，能更好的与废水接触；二是曝气可以为活性污泥提供足够的氧气，为微生物的生长和繁殖创造条件，微生物不断新陈代谢的过程中，有机物和有毒物质都被分解成无机、无害物质；而后污水流入沉淀池，污泥经沉淀池后沉淀，再流入污泥浓缩池，而后将沉淀杂质较少的上清液进行循环处理，通过污泥回流泵送回厌氧池。通过CASS池处理后，再经过接触池、加氯消毒，经过这一系列处理后的水质达到国家排放标准，可以放心排入黄河。

3 OPC技术控制系统的构成

根据城市污水处理工艺的具体特点，建筑物的具体分布以及整体控制的相关要求，整个控制系统设置成一个中心控制室以及三个PLC监控站，进而实现集中管理和显示以及分散控制和监测的基本原则。其中，三个监控站主要分别来负责变配电室控制室，城市污水处理时的污水提升泵房控制室以及粗格栅，另外还有污泥脱水机房控制室。中心控制室一般设置在污水处理厂的综合办公楼当中，中心控制室的中央监控机能够对整个污水处理厂各种工艺设备的运行状况、工艺过程当中的一些参数、重要设备的控制、重要参数的超限报警等进行全面的监测。下位机系统主要使用的是PLC，上位机系统主要使用的是工业用的PC机。整个控制系统构成如图1所示。

OPC技术系统使用的是集散型的控制系统，主要是由通信网络、上位机、就地控制盘以及PLC可编程序控制器几个核心部分组成。各个现场的控制站均设在就地控制室当中，一旦上位机出现问题，系统还可以控制管辖区域的相关设备。

4 结束语

目前，辽宁的很多城市在使用了OPC技术来对城市污水进行处理之后，大大降低了污水处理系统的成本，同时还进一步提高了通信网络的稳定性以及兼容性，还提高了通信的速度，同时更加方便生产工艺的改进，进而降低维护与生产的成本，提高劳动生产率，有很好的经济价值以及社会价值。

参考文献

[1]日本OPC协会.OPC应用程序入门[M].郑立（译）.北京：OPc（国）促进委员会，2012.

[2]柏景方.污水处理技术[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2012.

[3]郑兴灿.城市污水处理技术决策与典型案例[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.